手性钛配合物催化不对称反应研究

手性钛配合物是一类很有用的手性催化剂,在许多反应中显示出了良好的催化活性和高的对映选择性。在我们研究的系列反应中,发现手性钛配合物是一类优良的手性催化剂,其中不对称催化杂Diels-Alder反应制备二氢吡喃酮(99%ee),不对称催化硫醚氧化成亚砜反应(96%ee)和不对称催化硅腈化反应(87%ee),都获得了好的催化活性和高的对映选择性。我们对以上反应中其催化剂的用量、溶剂、催化剂浓度和抗衡离子的Lewis酸碱性、底物的结构与对映选择性的关系、催化循环机理等进行了较系统、深入的研究,发现非共价相互作用和分子识别现象在不对称催化反应中显示出重要的作用,为进一步设计新的手性催化剂,发展不对称催化反应提供了基础数据。     

不对称Diels-Alder反应

本文简要地讨论了各种Diels-Alder反应的不对称诱导方法。这些方法包括手性亲二烯体,手性二烯,以及手性Lewis酸的应用。     

锗苯与亲二烯体的Diels-Alder反应的理论研究

采用密度泛函理论方法在B3LYP/6-311G(d,p)水平上研究了锗苯与一些亲二烯体的Diels-Alder反应的微观机理和势能剖面, 考察了取代基和苯溶剂对反应势能剖面的影响, 探讨了杂Diels-Alder反应中区域选择性的起源. 计算结果表明, 所研究反应均以协同的方式进行. 亲二烯体分子碳原子上的苯基取代基对杂Diels-Alder反应中2个新键形成的非同步性和活化能垒的影响与最终产物中苯基和锗原子间的相对位置有关, 锗苯分子中锗原子上的CCl3取代基在热力学和动力学上均有利于反应的进行. 苯溶剂对所研究反应的势能剖面影响较小. 实验观察到的杂Diels-Alder反应的区域选择性由动力学因素所控制.     

手性三齿席夫碱金属络合物催化的不对称反应*

各种手性三齿席夫碱与金属（钛, 铬, 钒, 铁, 铜, 铝）形成的络合物,在催化醛的硅腈化、Diels-Alder、Aldol、杂ene、硫化物的氧化等不对称反应中具有良好的催化活性和对映选择性;其中一些催化体系已成功的应用于天然产物的全合成中,该研究取得了系统性的研究成果。本文综述了手性三齿席夫碱金属络合物在不对称催化反应中的研究进展,同时,探讨了催化剂结构和反应条件对其催化活性和对映选择性的影响。     

手性胺-质子酸催化剂在有机催化不对称合成中的应用

手性胺-质子酸是近年来发展起来的新型高效、高对映选择性的有机催化体系, 已成功应用于催化不对称Aldol反应、Michael加成反应、Diels-Alder反应和Strecker反应等许多重要的有机合成反应. 价廉易得的质子酸的引入不仅可促进活性中间体烯胺的生成, 并可通过形成的氢键稳定反应的过渡态, 从而显著提高该催化体系的催化活性和立体选择性. 对各类手性胺-质子酸催化剂在有机催化不对称合成反应中的应用、不对称诱导反应的机理、手性胺和质子酸的分子结构对其催化活性和不对称诱导活性的影响进行了评述.     

R-沙美特罗的合成方法

近年来手性沙美特罗的合成方法有微生物催化、不对称氢化、CBS(Corey-Bakshi-Shibata)还原反应及不对称Henry反应、手性(Salen)Co试剂催化的HKR(末端环氧不对称水解动力学)拆分反应等。对这些方法进行比较,结果表明,不对称催化合成由于其反应收率高、反应产物光学纯度高、操作容易控制,在目前手性药物的合成中处于主导地位。此外酶催化不对称合成、手性辅基诱导的对映选择性合成等方法也是有效的途径。     

手性噁唑硼烷的研究进展及其应用

手性噁唑硼烷是不对称合成的重要催化剂, 它可以高产率、高立体选择性地催化酮、内消旋酰亚胺以及亚胺的不对称还原, 催化立体选择性Diels-Alder反应、不对称Mukaiyama缩合反应等重要有机化学反应. 概述了近十年来手性噁唑硼烷在不对称合成中的研究进展以及在合成VB₁₂等多种天然及非天然活性化合物中的应用.     

硅杂苯与亲二烯体的Diels-Alder反应

采用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-311G(d,p)水平上研究了硅杂苯与一些亲二烯体的两类可能的Diels-Alder反应的微观机理、势能剖面、取代基效应和溶剂化效应. 计算结果表明, 所研究反应均以协同的方式进行. 亲二烯体分子碳原子上的苯基取代基对两个新键形成的非同步性和反应的活化能垒的影响取决于苯基在产物中的相对位置, 而硅杂苯分子中硅原子上的CCl3取代基有利于杂Diels-Alder反应的进行. 形成一个C—Si键的杂Diels-Alder反应在热力学和动力学上均远比相应的全碳Diels-Alder反应容易进行, 实验观察到的杂Diels-Alder反应中的区域选择性由动力学因素所控制. 硅杂苯与烯烃的反应比与相应炔烃的反应在动力学上容易进行一些, 但在热力学上后者远比前者容易进行. 苯溶剂对所研究反应的势能剖面影响较小.     

联二萘酚配合物催化的不对称异原子Diels-Alder反应研究进展

光学活性的联二萘酚及其衍生物作为优良的手性配体在不对称催化反应中的研究已经取得重大进展,本文概述了近些年来以联二萘酚及其衍生物为手性配体和各种金属盐形成的配合物作为手性催化剂在不对称催化的异原子Diels-Alder反应中的应用.总结了各种基于联二萘酚及其衍生物的用于异原子Diels-Alder反应的新的催化剂,以及能有效不对称催化该反应的新条件及新方法.     

有机催化不对称[4+2]环加成反应*

有机催化不对称合成反应是目前国内外研究最为活跃的领域之一。不对称[4+2]环加成（Diels-Alder）反应是合成光学活性环状化合物的有效手段,目前报道的催化不对称Diels-Alder反应的有机催化剂主要有手性咪唑啉酮、手性Br?nsted酸、手性伯胺、金鸡纳碱衍生物等。本文对各类有机催化剂在有机催化不对称Diels-Alder反应中的应用研究进展,以及不对称诱导反应的机理进行了评述。